DE1288872B - Power operated jaw chuck - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein kraftbetätigtes Backenfutter für Werkzeugmaschinen mit durch einen Kolben zentrisch bewegten Spannbacken.The invention relates to a power-operated jaw chuck for machine tools with a piston centrically moved clamping jaws.
Bei derartigen Backenfuttern, die vorzugsweise als Dreibackenfutter ausgeführt werden, sind die Spannbacken in Grundbacke und Aufsatzbacke unterteilt, um trotz der geringen Zustellwege, die sich durch die Kraftbetätigung ergeben, einen möglichst großen Spannbereich des Backenfutters zu erzielen. Durch diese Aufteilung kann trotz des gleichbleibenden ίο Verstellweges der in Keilnuten des Kolbens eingreifenden Grundbacken ein Festspannen von Werk- ■■ stücken mit unterschiedlichem Durchmesser dadurch erzielt werden daß die Aufsatzbacken in radialer Richtung' auf den Grundbacken verstellt werden. Die Aufsatzbacken werden hierbei meist mittels eines Nutens.teines, der in eine T-förmige Nut in der Grundbacie eingreift, befestigt. Um eine gute Kraftübertragung zu erzielen, sind die Grundbacken und Aufsatzbacken entweder mit Kreuz- ao nuten oder Verzahnungen versehen, die nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben eine formschlüssige Verbindung bewirken.In such jaw chucks, which are preferably designed as three-jaw chucks, the clamping jaws are divided into base jaw and top jaw in order to achieve the largest possible clamping range of the jaw chuck despite the short feed paths that result from the power actuation. Through this division, despite the constant adjustment path of the base jaws engaging in the spline of the piston, workpieces with different diameters can be clamped in that the top jaws are adjusted in the radial direction on the base jaws. The top jaws are usually attached by means of a Nutens.teines that engages in a T-shaped groove in the base. In order to achieve good power transmission, the base jaws and top jaws are provided with either cross grooves or teeth that create a positive connection after the fastening screws have been tightened.
Da diese formschlüssigen Verbindungen in der Serienfertigung, bei Garantie der Austauschbarkeit, Passungstoleranzen aufweisen und keine stufenlose Verstellung der Aufsatzbacken auf den Grundbacken ermöglichen, müssen die Aufsatzbacken bei der Montage des Futters an ihren Spannflächen ausgedreht werden, um einen Rundlauf des Futters zu erzielen. Dieser Ausdrehvorgang muß bei weichen Backen mit hoher Rundlaufgenauigkeit immer dann wiederholt werden, wenn Backen ausgewechselt werden oder wenn bei einer Verstellung der Aufsatz- "' :: backen ein Vertauschen der einzelnen Backen untereinander stattfindet.Since these form-fitting connections are used in series production, with a guarantee of interchangeability, Have fit tolerances and no stepless adjustment of the top jaws on the base jaws enable the top jaws to be turned out on their clamping surfaces when mounting the chuck in order to achieve concentricity of the feed. This turning process must be soft Jaws with high concentricity are always repeated when the jaws are replaced or if the attachment "':: bake an interchange of the individual baking takes place.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die der Befestigung der Aufsatzbacke dienende Grundbacke ihrerseits verstellbar an einer sogenannten Treibbacke zu befestigen, die mit ihrem Fuß in die Keilnut des Kolbens eingreift. Da die Verstellung der Grundbacke an-der Treibbacke bei-,..,· spielsweise mittels einer Gewindespindel stufenlos erfolgen kann, besteht die Möglichkeit, die einzelnen Aufsatzbacken des Futters durch Betätigen der Gewindespindel auf einen optimalen Rundlauf einzustellen, ohne daß die Aufsatzbacken unter Druck zentrisch ausgedreht werden müssen. Bei dieser bekannten Futterkonstruktion besitzt sowohl die Treibbacke als auch die gegenüber der Treiti4c.-&ö backe stufenlos verstellbare Grundbacke eine eigene Radialführung im Futterkörper, so daß sich nicht nur der Fertigungsaufwand erhöht, sondern auch die axiale Baulänge des Backenfutters zunimmt. Die Zunajim:e ·: der axialen Baulänge des 55:· Backenfutters ist insbesondere im Hinblick auf die Lagerung der das Backenfutter tragenden Spindel unerwünscht.To avoid these disadvantages, it is already known that the attachment of the top jaw is used Base jaw in turn to be adjustable to a so-called driving jaw to be attached, which with her The foot engages the keyway of the piston. Since the adjustment of the base jaw on the driving jaw with -, .., · For example, can be done continuously by means of a threaded spindle, there is the possibility of the individual Adjust the top jaws of the chuck to optimum concentricity by operating the threaded spindle, without the top jaws having to be turned out centrically under pressure. At this known chuck construction has both the driving jaw and the opposite of the Treiti4c .- & ö bake continuously adjustable base jaw its own radial guide in the chuck body so that Not only does the manufacturing cost increase, but the overall axial length of the jaw chuck also increases. The Zunajim: e: the overall axial length of the 55: Jaw chuck is particularly important with regard to the storage of the spindle carrying the jaw chuck undesirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kraftbetätigtes Backenfutter für Werkzeugmaschinen mit durch einen Kolben zentrisch bewegten Treibbacken zu schaffen, das ohne zusätzliche Führungen für die an den Treibbacken stufenlos verstellbaren Grundbacken auskommt und keine Vergrößerung der axialen Baulänge gegenüber dem Normalfutter erfordert.The invention is based on the object of a power-operated jaw chuck for machine tools to create with driving jaws moved centrically by a piston, without additional guides for the steplessly adjustable base jaws on the driving jaws and no enlargement the overall axial length compared to the normal chuck.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Treibbacken und die Grundbacken in der jeweiligen Radialführung des Futterkörpers radial hin- i tereinanderliegend und stufenlos gegeneinander verstellbar anzuordnen.For this purpose, the driving jaws and the base jaw in the respective radial guide of the chuck body radially outward i is inventively provided tereinanderliegend and steplessly adjustable against each other to arrange.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Treibbacke mit der Grundbacke durch eine von außen drehbare Verstellspindel verbunden, die zum Eingriff mit der Treibbacke bzw. mit der Grundbacke mit unterschiedlichen Gewindesteigungen versehen ist. Hierdurch wird trotz grober Gewinde eine Feineinstellung erreicht, die der Steigungsdifferenz der beiden Gewinde entspricht. Um das Einführen der Verstellspindel zu erleichtern, ist der ; Kerndurchmesser des Gewindes in der Grundbacke größer als der Außendurchmesser des Gewindes in der Treibbacke.According to a further feature of the invention, the driving jaw is connected to the base jaw by an externally rotatable adjusting spindle which is provided with different thread pitches for engagement with the driving jaw or with the base jaw. In this way, despite the coarse thread, a fine adjustment is achieved which corresponds to the pitch difference of the two threads. To facilitate the introduction of the adjusting spindle, the ; Core diameter of the thread in the base jaw larger than the outer diameter of the thread in the drive jaw.
Um auch bei kleinen Backenfuttern eine ausreichende Führung für die Grundbacke zu erhalten, ist gemäß weiterer Ausbildung vorgesehen, die Treibbacke mit einem radial nach außen hervorstehenden Führungszapfen zu versehen, der in eine entsprechende Bohrung der Grundbacke längsbeweglich eingepaßt ist.In order to obtain sufficient guidance for the base jaw even with small jaw chucks According to a further training provided, the driving jaw with a radially outwardly protruding Provide guide pin that can be moved lengthways into a corresponding hole in the base jaw is fitted.
Mit dem Erfindüngsgegenstand wird ein Backenfutter geschaffen, dessen Aufsatzbacken in kurzer Zeit und auf einfache Weise unter Spanndruck auf optimalen Rundlauf eingestellt werden können, ohne daß Rücksicht auf die Lage des Kreuzversatzes oder der Spitzenverzahnung zwischen Aufsatzbacke und Grundbacke genommen werden muß. Hierdurch können Fehlerquellen, wie Herstellungstoleranzen aller Übertragungselemente,, z. B. der Keilnuten im Futterkolben, der Keilhaken der.Grundbacken, bei der Lage der Spitzverzahnung zur Futtermitte oder wn Rundlauffehler der Maschiöenspindel sowie mangelhafte Futteraufnahme ausgeschaltet werden. Durch die radial hintereinanderliegende Anordnung der Treibbacken und Grundbacken in der jeweiligen Radialführung kann jedes normale Serienfutter auch nachträglich mit der erfindungsgemäßen Zusatzverstellung ausgerüstet werden, wobei die Anordnung für Innen- und Außenspannung geeignet ist. Außerdem erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung einen schnellen" Grundbackenwechsel ohne Futterdemontage, wenn beispielsweise aus Grund- und Aufsatzbacken bestehende Backenpakete ausgewechselt werden sollen. Nach einem Herausschrauben der Verstellspindel können die Grundbacken mit den Aufsatzbacken einfach aus der Radialführung des Futterkörpers herausgezogen werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist sowohl ein Austausch verschiedener Formbackensätze eines Futters untereinander als auch von einem Futter zum anderen möglich, was insbesondere bei einer Serienfertigung und bei Ersatzteillieferungen wichtig ■ist. Ebenfalls- können Exzenter mit größter Genauigkeit gedreht werden. Schließlich eignet sich die erfindungsgemäße Ausführung auch für ein Vierbackenfutter1,- -da die- richtige Anlage aller vier Backen einstellbar ist.With the subject of the invention a jaw chuck is created whose top jaws can be adjusted to optimum concentricity in a short time and in a simple manner under clamping pressure without having to take into account the position of the cross-offset or the toothing between the top jaw and the base jaw. This can lead to sources of error, such as manufacturing tolerances of all transmission elements ,, z. B. the keyways in the chuck piston, the wedge hook der.Grundbacken, with the position of the serration to the chuck center or if concentricity errors of the machine spindle and poor chuck intake are eliminated. Because the drive jaws and base jaws are arranged radially one behind the other in the respective radial guide, any normal series chuck can also be retrofitted with the additional adjustment according to the invention, the arrangement being suitable for internal and external clamping. In addition, the design according to the invention allows a quick "change of the base jaws without dismantling the chuck if, for example, jaw packets consisting of base and top jaws are to be exchanged. After unscrewing the adjusting spindle, the base jaws with the top jaws can simply be pulled out of the radial guide of the chuck body both an exchange of different shape jaw sets a feed, which is to each other as well as a feed for other possible ■ especially important in mass production and delivery of spare parts. Ebenfalls- eccentric can be rotated with the utmost accuracy. Finally, the inventive design is also suitable for a Vierbackenfutter 1 - because the correct system of all four jaws can be set.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, and although shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, 1 shows a longitudinal section through a first embodiment,
F i g. 2 eine Vorderansicht des in F i g. 1 dargestellten Backenfutters, wobei ein Teil des Futters als Schnitt gemäß der Schnittlinie Πα-Πα in Fig. 1 dargestellt ist,F i g. FIG. 2 is a front view of the FIG. 1 jaw chuck shown, with part of the chuck as a section along the section line Πα-Πα in FIG. 1 is shown
F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Futters nach F i g. 1,F i g. 3 is a plan view of part of the lining according to FIG. 1,
F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform, F i g. 4 shows a longitudinal section through a second embodiment,
F i g. 5 eine Vorderansicht des in F i g. 4 dargestellten Futters, wobei ein Teil des Futters als Schnitt gemäß der Schnittlinie Ya-Va in Fig. 4 dargestellt ist, undF i g. 5 is a front view of the FIG. 4, wherein a part of the lining is shown as a section along the section line Ya-Va in Fig. 4, and
F i g. 6 einen Querschnitt durch das Futter gemäß der Schnittlinie VI-VI in F i g. 4.F i g. 6 shows a cross section through the lining according to section line VI-VI in FIG. 4th
Bei beiden Ausführungsbeispielen ist im Futterkörper 1 ein Kolben 2 angeordnet, der über eine Zugschraube 3 mit einer nicht dargestellten Zugstange verbunden ist. Diese Zugstange führt durch die hohle Spindel, an der der Futterkörper 1 mittels Futterbefestigungsschrauben 4 befestigt ist, zu einer Spannvorrichtung, beispielsweise einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Zylinder.In both embodiments, a piston 2 is arranged in the chuck body 1, which has a Pull screw 3 is connected to a pull rod, not shown. This pull rod leads through the hollow spindle, to which the chuck body 1 is fastened by means of chuck fastening screws 4, to one Clamping device, for example a pneumatically or hydraulically operated cylinder.
Der Kolben 2 ist in bekannter Weise mit Keilnuten versehen, in die die hammerkopfartig ausgebildeten Keilhaken der Backen eingreifen. Jede Backe der dargestellten Dreibackenfutter besteht aus drei Teilen: einer in der Keilnut des Kolbens 2 geführten Treibbacke 5, einer an der Treibbacke 5 stufenlos verstellbaren Grundbacke 6 und einer auf der Grundbacke 6 befestigten Aufsatzbacke 8. Die Aufsatzbacken 8 und Grundbacken 6 sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen mit einer Spitzverzahnung versehen, um einen Formschluß zwischen diesen beiden Teilen zu erhalten. Die Befestigung der Aufsatzbacke 8 erfolgt durch einen Nutenstein 9, der in eine T-Nut der Grundbacke 6 eingreift und an dem die Aufsatzbacke 8 mittels Backenbefestigungsschrauben 10 befestigt ist. Die den Kolben 2 aufnehmende Bohrung im Futterkörper 1 ist nach vorne durch einen Schutzdeckel 11 abgeschlossen, der mittels Deckelschrauben 12 am Futterkörper 1 befestigt ist.The piston 2 is provided in a known manner with keyways into which the hammer head-like Engage the wedge hooks of the jaws. Each jaw of the three-jaw chuck shown consists of three parts: one driving jaw 5 guided in the keyway of the piston 2, one on the driving jaw 5 continuously adjustable base jaw 6 and a top jaw 8 attached to the base jaw 6 Top jaws 8 and base jaws 6 are in the illustrated embodiments with a serration provided in order to obtain a form fit between these two parts. The attachment the top jaw 8 takes place by means of a sliding block 9 which is inserted into a T-groove of the base jaw 6 engages and to which the top jaw 8 is fastened by means of jaw fastening screws 10. the The bore in the chuck body 1 receiving the piston 2 is through a protective cover 11 towards the front completed, which is attached to the chuck body 1 by means of cover screws 12.
Die Treibbacken 5 und Grundbacken 6 sind radial hintereinanderliegend in der jeweiligen Radialführung des Futterkörpers 1 geführt. Die Verstellung der Grundbacke 6 im Verhältnis zur Treibbacke 5 erfolgt durch eine Verstellspindel 7, die von außen zugänglich ist. Diese Verstellspindel 7 weist zwei Gewinde mit unterschiedlichen Gewindesteigungen auf, von denen eines in die Grundbacke 6 und das andere in die Treibbacke 5 eingreift.The driving jaws 5 and base jaws 6 are radially one behind the other in the respective radial guide of the chuck body 1 out. The adjustment of the base jaw 6 in relation to the driving jaw 5 takes place by an adjusting spindle 7, which is accessible from the outside. This adjusting spindle 7 has two Threads with different thread pitches, one of which in the base jaw 6 and the other engages in the driving jaw 5.
Die Verstellung der Backen erfolgt durch eine Axialbewegung des Kolbens 2, die durch eine hydraulische oder pneumatische Spannvorrichtung erzielt wird. Durch diese axiale Bewegung des Kolbens 2 erfolgt gleichzeitig eine Radialbewegung der in die Keilnuten eingreifenden Treibbacken 5. Über die an den Treibbacken 5 befestigten Grundbacken 6 wird diese Bewegung auf die Aufsatzbacken 8 übertragen. The jaws are adjusted by an axial movement of the piston 2, which is effected by a hydraulic movement or pneumatic clamping device is achieved. This axial movement of the piston 2, a radial movement of the driving jaws 5 engaging in the keyways takes place at the same time the base jaws 6 attached to the driving jaws 5, this movement is transmitted to the top jaws 8.
Nachdem das Werkstück eingespannt ist, erfolgt durch Drehen der Verstellspindel 7 eine Relativbewegung zwischen Grundbacke 6 und Treibbacke 5, die der Steigungsdifferenz zwischen den beiden Gewinden der Verstellspindel 7 entspricht. Hierdurch ist es trotz verhältnismäßig grober Gewinde möglich, eine Feinverstellung zu erzielen. Diese Feinverstellung ermöglicht es, die Aufsatzbacken 8 unabhängig voneinander auf einen exakten Rundlauf einzustellen. Da ein Verstellen der Grundbacke unter Spanndruck erfolgt, welche den Minus-Rundlauffehler anzeigt, stellen sich die anderen Backen durch die mit dem Futterkolben verbundene Spannvorrichtung automatisch nach. Darüber hinaus können die Aufsatzbacken 8 im Verhältnis zur Grundbacke 6 nach Lösen des Nutensteines 9 verstellt werden, um trotz der verhältnismäßig geringen Backenbewegung beim Spannvorgang die der Futtergröße entsprechenden Durchmesserbereiche auszunutzen.After the workpiece has been clamped, a relative movement takes place by turning the adjusting spindle 7 between base jaw 6 and driving jaw 5, which is the difference in pitch between the two threads the adjusting spindle 7 corresponds. This makes it possible, despite the relatively coarse thread, to achieve a fine adjustment. This fine adjustment enables the top jaws 8 to be independent to adjust each other to an exact concentricity. There is an adjustment of the base jaw under clamping pressure takes place, which shows the minus concentricity error, the other jaws are placed through those with the Chuck piston connected clamping device automatically after. In addition, the top jaws 8 can be adjusted in relation to the base jaw 6 after loosening the sliding block 9, despite The relatively small jaw movement during the clamping process corresponds to the size of the chuck Use diameter ranges.
Bei dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführangsbeispiel ist jede Treibbacke 5 mit der zugehörigen Grundbacke 6 in der zugehörigen Radialführung geführt, wobei die radial hintereinanderliegenden Backen klar voneinander getrennt sind. Während diese Ausführungsform bei großen Futterabmessungen eine ausreichende Führung sowohl der Treibbacke 5 als auch der Grundbacke 6 ergibt, ist diese Ausführungsform für kleinere Futterabmessungen nicht geeignet. Um auch bei Backenfuttern mit geringeren Abmessungen eine ausreichende Führung sicherzustellen, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 4 bis 6 jede Treibbacke 5 mit einem Führungszapfen 5 α versehen, der radial nach außen hervorstehend an der Treibbacke 5 angeformt ist. Auf diesen Führungszapfen 5 a ist die Grundbacke 6 mit einer Bohrung 6 a aufgepaßt, so daß eine in radialer Richtung des Futters bzw. in Längsrichtung des Führungszapfens 5 α erfolgende Relativbewegung zwischen Treibbacke 5 und Grundbacke 6 möglich ist. Durch die Ausbildung des Führungszapfens 5 a wird eine gute Führung der Treibbacken 5 und Grundbacken 6 erzielt, ohne daß es notwendig ist, eine zusätzliche Führung im Futterkörper 1 vorzusehen. In the case of the one shown in FIG. 1 to 3, each drive jaw 5 with the associated base jaw 6 is guided in the associated radial guide, the jaws lying radially one behind the other being clearly separated from one another. While this embodiment provides adequate guidance for both the driving jaw 5 and the base jaw 6 in the case of large chuck dimensions, this embodiment is not suitable for smaller chuck dimensions. In order to ensure adequate guidance even in the case of jaw chucks with smaller dimensions, in the second exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 6, each drive jaw 5 is provided with a guide pin 5 α, which is formed on the drive jaw 5 and protrudes radially outward. On this guide pin 5 a, the base jaw 6 is fitted with a bore 6 a , so that a relative movement between the drive jaw 5 and base jaw 6 taking place in the radial direction of the chuck or in the longitudinal direction of the guide pin 5 α is possible. The formation of the guide pin 5 a provides good guidance of the drive jaws 5 and base jaws 6 without it being necessary to provide an additional guide in the chuck body 1.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Treibbacken 5 und Grundbacken 6 ergibt sich eine einfache Möglichkeit zur Feinverstellung der Aufsatzbacken 8, ohne daß Änderungen am Futterkörper 1 durchgeführt werden müssen. Aus diesem Grunde ist es auch möglich, die noch einteiligen Grundbacken vorhandener Backenfutter gegen einen aus Grundbacke und Treibbacke bestehenden Backensatz gemäß der Erfindung auszutauschen, so daß auch vorhandene Backenfutter nachträglich mit der zusätzlichen Feinverstellung ausgestattet werden können.The inventive design of the driving jaws 5 and base jaws 6 results in a simple one Possibility of fine adjustment of the top jaws 8 without changing the chuck body 1 must be carried out. For this reason it is also possible to use the one-piece base jaws existing jaw chuck against a set of jaws consisting of base jaw and driving jaw to be exchanged according to the invention, so that existing jaw chucks can also be used subsequently with the additional fine adjustment can be equipped.
Claims (3)
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Family Applications (1)
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PAUL FORKARDT GMBH & CO KG, 4000 DUESSELDORF, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |